Korrózióálló talajnedvesség-érzékelő, alkalmas dacha automatizálásra. Házi készítésű, stabil talajnedvesség-érzékelő automatikus öntözéshez Házi készítésű talajnedvesség-érzékelő rozsdamentes acélból

05.03.2020

Házi készítésű, stabil talajnedvesség-érzékelő automatához öntözőberendezés

Ez a cikk egy automata öntözőgép gondozásával kapcsolatban merült fel szobanövények. Szerintem maga az öntözőgép is érdekelheti a barkácsolót, de most a talajnedvesség érzékelőről lesz szó. https://site/

A legérdekesebb videók a Youtube-on

Prológus.

Természetesen, mielőtt újra feltaláltam a kereket, szörföztem az interneten.

Páratartalom érzékelők ipari termelés túl drágának bizonyult, és soha nem sikerült megtalálnom Részletes leírás legalább egy ilyen érzékelő. Úgy tűnik, a nyugatról hozzánk érkezett „disznó pokokban” kereskedés divatja már megszokottá vált.

Bár a hálózaton találhatók leírások a házi készítésű amatőr érzékelőkről, ezek mindegyike a talaj egyenárammal szembeni ellenállásának mérési elvén működik. És a legelső kísérletek az ilyen fejlesztések teljes kudarcát mutatták.

Tulajdonképpen ez nem is lepett meg igazán, hiszen még mindig emlékszem, hogy gyerekként próbáltam mérni a talaj ellenállását, és megtaláltam benne... elektromosság. Vagyis a mikroampermérő tűje rögzítette a földbe szúrt két elektróda között folyó áramot.

Egy egész hétig tartó kísérletek azt mutatták, hogy a talajellenállás meglehetősen gyorsan változhat, és időszakosan növekedhet, majd csökkenhet, és ezen ingadozások időtartama több órától több tíz másodpercig terjedhet. Ezen kívül különböző virág cserepek, a talajellenállás különböző módon változik. Mint később kiderült, a feleség minden növényhez egyéni talajösszetételt választ ki.

Eleinte teljesen felhagytam a talajellenállás mérésével, sőt egy indukciós érzékelőt is elkezdtem építeni, hiszen az interneten találtam egy ipari páratartalom érzékelőt, amit indukciónak neveztek. A referenciaoszcillátor frekvenciáját össze akartam hasonlítani egy másik oszcillátor frekvenciájával, aminek a tekercsét egy növényi edényre helyezték. Ám amikor elkezdtem prototípust készíteni az eszközön, hirtelen eszembe jutott, hogyan kerültem egyszer „lépcsőfeszültség” alá. Ez újabb kísérlet elvégzésére késztetett.

És valóban, mindazokban, amiket az interneten találunk házi készítésű szerkezetek, javasolták a talaj egyenárammal szembeni ellenállásának mérését. Mi van, ha megpróbálja megmérni az ellenállást váltakozó áram? Végül is elméletileg a virágcserép nem válhat „akkumulátorrá”.

Összegyűjtött a legegyszerűbb sémaés azonnal kipróbálta különböző talajokon. Az eredmény biztató volt. A rezisztencia növekedésére vagy csökkenésére irányuló gyanús tendenciát még néhány napon belül sem észleltünk. A későbbiekben ez a feltételezés egy működő öntözőgépen igazolódott be, amelynek működése hasonló elven alapult.

Talajnedvesség-küszöbérték érzékelő elektromos áramköre.

A kutatás eredményeként ez az áramkör egyetlen chipen jelent meg. A felsorolt mikroáramkörök bármelyike megfelel: K176LE5, K561LE5 vagy CD4001A. Ezeket a mikroáramköröket mindössze 6 centért áruljuk.

A talajnedvesség-érzékelő egy küszöbérték, amely reagál a váltakozó árammal szembeni ellenállás változásaira (rövid impulzusok).

A DD1.1 és DD1.2 elemekre egy fő oszcillátor van felszerelve, amely körülbelül 10 másodperces időközönként impulzusokat generál. https://site/

A C2 és C4 elválasztó kondenzátorok. Nem jutnak át a mérőkörbe D.C. amit a talaj generál.

Az R3 ellenállás beállítja a válaszküszöböt, az R8 ellenállás pedig az erősítő hiszterézisét biztosítja. Az R5 trimmer ellenállás beállítja a kezdeti előfeszítést a DD1.3 bemeneten.

A C3 kondenzátor egy interferenciagátló kondenzátor, az R4 ellenállás pedig a mérőáramkör maximális bemeneti ellenállását határozza meg. Mindkét elem csökkenti az érzékelő érzékenységét, de hiányuk téves riasztásokhoz vezethet.

Ne válasszon 12 V-nál alacsonyabb mikroáramköri tápfeszültséget sem, mert ez a jel-zaj arány csökkenése miatt csökkenti a készülék valós érzékenységét.

Figyelem!

Nem tudom, hogy a hosszú távú elektromos impulzusoknak van-e bármilyen hatása káros hatások növényeken. Ezt a sémát csak az öntözőgép fejlesztési szakaszában használták.

A növények öntözésére egy másik kört használtam, amely naponta csak egy rövid mérőimpulzust generál, a növények öntözési idejére időzítve.

Csatlakoztasson egy Arduino-t egy FC-28 talajnedvesség-érzékelőhöz, hogy észlelje, ha a növények alatt lévő talajnak vízre van szüksége.

Ebben a cikkben az FC-28 talajnedvesség-érzékelőt fogjuk használni az Arduino-val. Ez az érzékelő méri a talaj térfogati víztartalmát és megadja a nedvességszintet. Az érzékelő analóg és digitális adatokat ad nekünk kimenetként. Mindkét módban összekapcsoljuk.

A talajnedvesség-érzékelő két érzékelőből áll, amelyek a térfogati víztartalom mérésére szolgálnak. Két szonda engedi át az áramot a talajon, ami olyan ellenállásértéket ad, amely végső soron a nedvességértéket méri.

Ha van víz, a talaj több áramot vezet, ami azt jelenti, hogy kisebb lesz az ellenállás. A száraz talaj rossz elektromos vezető, így ha kevesebb a víz, a talaj kevesebb áramot vezet, ami azt jelenti, hogy nagyobb lesz az ellenállás.

Az FC-28 érzékelő analóg és digitális módban csatlakoztatható. Először analóg, majd digitális módban csatlakoztatjuk.

Leírás

Az FC-28 talajnedvesség-érzékelő műszaki adatai:

bemeneti feszültség: 3,3–5V
kimeneti feszültség: 0-4,2V
bemeneti áram: 35mA
kimeneti jel: analóg és digitális

Kitűz

Az FC-28 talajnedvesség-érzékelő négy érintkezővel rendelkezik:

VCC: teljesítmény
A0: analóg kimenet
D0: digitális kimenet
GND: föld

A modul tartalmaz egy potenciométert is, amely beállítja a küszöbértéket. Ezt a küszöbértéket az LM393 komparátor fogja összehasonlítani. A LED a küszöbérték feletti vagy alatti értéket jelzi nekünk.

Analóg mód

Az érzékelő analóg módban történő csatlakoztatásához az érzékelő analóg kimenetét kell használnunk. Az FC-28 talajnedvesség-érzékelő 0 és 1023 közötti analóg kimeneti értékeket fogad el.

A páratartalom mérése százalékban történik, ezért ezeket az értékeket 0 és 100 között összehasonlítjuk, majd megjelenítjük a soros monitoron. Telepítheti különböző jelentések nedvességet, és kapcsolja be a vízszivattyút ezeknek az értékeknek megfelelően.

Elektromos diagram

Csatlakoztassa az FC-28 talajnedvesség-érzékelőt az Arduino-hoz az alábbiak szerint:

VCC FC-28 → 5V Arduino
GND FC-28 → GND Arduino
A0 FC-28 → A0 Arduino

Az analóg kimenet kódja

Az analóg kimenethez a következő kódot írjuk:

Int sensor_pin = A0; int kimeneti_érték ; void setup() ( Serial.begin(9600); Serial.println("Olvasás az érzékelőből..."); delay(2000); ) void loop() ( output_value= analogRead(sensor_pin); output_value = map(output_value) ,550,0,0,100); Serial.print("Mositure: "); Serial.print(output_value); Serial.println("%"); delay(1000); )

Kód magyarázata

Mindenekelőtt két változót definiáltunk: az egyik a talajnedvesség-érzékelő érintkezését, a másik pedig az érzékelő kimenetét.

Int sensor_pin = A0; int kimeneti_érték ;

A beállítás funkcióban a parancs Serial.begin(9600) segíti az Arduino és a soros monitor közötti kommunikációt. Ezt követően a normál kijelzőn kinyomtatjuk a „Reading From the Sensor...” feliratot.

Void setup() ( Serial.begin(9600); Serial.println("Olvasás az érzékelőből..."); delay(2000); )

A hurok függvényben kiolvassuk az értéket az érzékelő analóg kimenetéről, és az értéket egy változóban tároljuk output_value. Ezután összehasonlítjuk a kimeneti értékeket 0-100 között, mivel a páratartalom százalékban van mérve. Amikor száraz talajról vettünk leolvasást, az érzékelő értéke 550, nedves talajban pedig 10 volt. Ezeket az értékeket korreláltuk, hogy megkapjuk a nedvességértéket. Ezután ezeket az értékeket kinyomtattuk a soros monitorra.

void loop() ( output_value= analogRead(sensor_pin); output_value = map(output_value,550,10,0,100); Serial.print("Mositure: "); Serial.print(output_value); Serial.println("%") ; késleltetés (1000); )

Digitális mód

Az FC-28 talajnedvesség-érzékelő digitális módban történő csatlakoztatásához csatlakoztatjuk az érzékelő digitális kimenetét az Arduino digitális érintkezőjéhez.

Az érzékelő modul egy potenciométert tartalmaz, amely a küszöbérték beállítására szolgál. A küszöbérték ezután összehasonlításra kerül az érzékelő kimeneti értékével az LM393 komparátor segítségével, amely az FC-28 érzékelőmodulon van elhelyezve. Az LM393 komparátor összehasonlítja az érzékelő kimeneti értékét és a küszöbértéket, majd egy digitális tűn keresztül megadja a kimeneti értéket.

Ha az érzékelő értéke nagyobb, mint a küszöbérték, a digitális kimenet 5 V-ot ad nekünk, és az érzékelő LED világít. Ellenkező esetben, ha az érzékelő értéke kisebb, mint ez a küszöbérték, 0V-ot továbbít a digitális érintkezőre, és a LED nem világít.

Elektromos diagram

Az FC-28 talajnedvesség-érzékelő és az Arduino digitális módban történő csatlakoztatása a következő:

VCC FC-28 → 5V Arduino
GND FC-28 → GND Arduino
D0 FC-28 → Pin 12 Arduino
LED pozitív → Pin 13 Arduino
LED mínusz → GND Arduino

A digitális mód kódja

A digitális mód kódja az alábbiakban található:

Int led_pin =13; int sensor_pin =8; void setup() ( pinMode(led_pin, OUTPUT); pinMode(sensor_pin, INPUT); ) void loop() ( if(digitalRead(sensor_pin) == HIGH)( digitalWrite(led_pin, HIGH); ) else ( digitalWrite(led_pin, LOW); késleltetés (1000); ) )

Kód magyarázata

Mindenekelőtt 2 változót inicializáltunk az érzékelő LED és digitális tűjének összekapcsolásához.

Int led_pin = 13; int sensor_pin = 8;

A setup funkcióban a LED lábát deklaráljuk kimeneti lábnak, mert ezen keresztül kapcsoljuk be a LED-et. Az érzékelő érintkezőjét bemeneti érintkezőnek nyilvánítottuk, mert az Arduino ezen a tűn keresztül kap értékeket az érzékelőtől.

Void setup() ( pinMode(led_pin, OUTPUT); pinMode(sensor_pin, INPUT); )

A hurokfüggvényben az érzékelő kimenetéről olvasunk. Ha az érték magasabb, mint a küszöbérték, a LED kigyullad. Ha az érzékelő értéke a küszöbérték alatt van, a jelzőfény kialszik.

Void loop() ( if(digitalRead(sensor_pin) == HIGH)( digitalWrite(led_pin, HIGH); ) else ( digitalWrite(led_pin, LOW); delay(1000); ) )

Ezzel befejeződik az Arduino FC-28 érzékelővel való munka bevezető leckéje. Sikeres projekteket neked.

A talajnedvesség-érzékelő segít megszabadulni a monoton, ismétlődő munkától, a talajnedvesség-érzékelő pedig segít elkerülni a felesleges vizet - nem olyan nehéz egy ilyen eszközt saját kezűleg összeszerelni. A fizika törvényei a kertész segítségére vannak: a talaj nedvessége elektromos impulzusok vezetőjévé válik, és minél több van, annál kisebb az ellenállás. A páratartalom csökkenésével az ellenállás növekszik, és ez segít nyomon követni optimális idő zománc.

A talajnedvesség-érzékelő kialakítása két, gyenge energiaforrásra csatlakoztatott vezetékből áll, az áramkörben ellenállásnak kell lennie. Az elektródák közötti térben lévő nedvesség mennyiségének növekedésével az ellenállás csökken és az áramerősség nő.

A nedvesség kiszárad - az ellenállás nő, az áram csökken.

Mivel az elektródák párás környezetben lesznek, ajánlott egy kulccsal bekapcsolni, hogy csökkentsék a korrózió pusztító hatását. BAN BEN szokásos időben a rendszer kikapcsol, és csak a páratartalom ellenőrzésére indul el egy gomb megnyomásával.

Az ilyen típusú talajnedvesség-érzékelők üvegházakba is beépíthetők - ezek biztosítják az automatikus öntözés szabályozását, így a rendszer emberi beavatkozás nélkül is működhet. Ebben az esetben a rendszer mindig működőképes lesz, de az elektródák állapotát figyelni kell, hogy ne váljanak használhatatlanná a korrózió miatt. Hasonló eszközök telepíthetők kerti ágyakra és pázsitra a szabadban - lehetővé teszik a szükséges információk azonnali megszerzését.

Ebben az esetben a rendszer sokkal pontosabbnak bizonyul, mint az egyszerű tapintási érzés. Ha valaki úgy ítéli meg, hogy a talaj teljesen kiszáradt, az érzékelő akár 100 egység talajnedvességet is mutat (a decimális rendszerben értékelve), közvetlenül az öntözés után ez az érték 600-700 egységre nő.

Ezt követően az érzékelő lehetővé teszi a talaj nedvességtartalmának változását.

Ha az érzékelőt kültéri használatra szánják, ajánlatos a felső részét gondosan lezárni az információ torzulásának elkerülése érdekében. Ehhez vízálló epoxigyantával lehet bevonni.

Az érzékelő kialakítása a következőképpen van összeállítva:

A fő rész két elektróda, amelyek átmérője 3-4 mm, textolitból vagy más korróziótól védett anyagból készült alapra vannak rögzítve.
Az elektródák egyik végén egy szálat kell vágni, a másik oldalon pedig hegyesre vannak készítve a kényelmesebb talajba merítés érdekében.
A nyomtatott áramköri lapon lyukakat fúrnak, amelyekbe az elektródákat csavarozzák, anyákkal és alátétekkel rögzíteni kell.
A kimenő vezetékeket az alátétek alá kell helyezni, majd az elektródákat le kell szigetelni. A talajba merülő elektródák hossza körülbelül 4-10 cm, a használt tartálytól vagy nyitott ágytól függően.
Az érzékelő működtetéséhez 35 mA áramforrás szükséges, a rendszer 5 V feszültséget igényel. A talaj nedvességtartalmától függően a visszatérő jel tartománya 0-4,2 V. Az ellenállási veszteségek megmutatják a talajban lévő víz mennyiségét.
A talajnedvesség-érzékelő 3 vezetéken keresztül csatlakozik a mikroprocesszorhoz, erre a célra megvásárolhatja például az Arduino-t. A vezérlő lehetővé teszi a rendszer csatlakoztatását egy zümmögőhöz, hogy jelezzen, ha a talaj nedvességtartalma túlzottan csökken, vagy egy LED-hez, a világítás fényereje az érzékelő működésének változásával változik.

Ez házi készítésű készülék része lehet az automatikus öntözésnek a Smart Home rendszerben, például a MegD-328 Ethernet vezérlő használatával. A webes felület 10 bites rendszerben mutatja a páratartalom szintjét: a 0 és 300 közötti tartomány azt jelzi, hogy a talaj teljesen száraz, 300-700 - van elegendő nedvesség a talajban, több mint 700 - a talaj nedves és nincs öntözés szükséges.

A vezérlőből, reléből és akkumulátorból álló kialakítást bármilyen megfelelő házba szereljük, amelyhez bármilyen műanyag doboz illeszthető.

Otthon egy ilyen páratartalom-érzékelő használata nagyon egyszerű és ugyanakkor megbízható.

A talajnedvesség-érzékelő alkalmazása nagyon sokrétű lehet. Leggyakrabban automatikus öntözési rendszerekben és növények kézi öntözésében használják:

Virágcserépbe telepíthetők, ha a növények érzékenyek a talaj vízszintjére. Ha arról beszélünk Pozsgás növények, például kaktuszok esetében olyan hosszú elektródákat kell választani, amelyek közvetlenül a gyökereknél reagálnak a páratartalom változásaira. Más törékeny növényekhez is használhatók. A LED-hez való csatlakoztatás lehetővé teszi, hogy pontosan meghatározza, mikor kell elvégezni.
Nélkülözhetetlenek a növények öntözésének megszervezéséhez. Hasonló elven készülnek a levegő páratartalom-érzékelői is, amelyek a növényi permetezőrendszer üzembe helyezéséhez szükségesek. Mindez lehetővé teszi, hogy automatikusan biztosítsa a növények öntözését és a légköri páratartalom normál szintjét.
A dachában az érzékelők használata lehetővé teszi, hogy ne emlékezzen az egyes ágyak öntözésének idejére; maga az elektrotechnika fogja megmondani a talajban lévő víz mennyiségét. Ez megakadályozza a túlöntözést, ha nemrég esett az eső.
Az érzékelők használata más esetekben nagyon kényelmes. Például lehetővé teszik a talaj nedvességének szabályozását az alagsorban és a ház alatt, az alapítvány közelében. Lakásban a mosogató alá is beépíthető: ha csöpögni kezd a cső, az automatika ezt azonnal jelzi, így elkerülhető a szomszédok elárasztása és a későbbi javítások.
Egy egyszerű érzékelőeszköz segítségével néhány nap alatt teljesen felszerelheti otthona és kertje összes problémás területét figyelmeztető rendszerrel. Ha az elektródák elég hosszúak, akkor a vízszint szabályozására használhatók például egy mesterséges kis tározóban.

A saját érzékelő elkészítése segít abban, hogy otthonát minimális költséggel automata vezérlőrendszerrel szerelje fel.

A gyári alkatrészek könnyen megvásárolhatók az interneten vagy szaküzletben, a készülékek többsége olyan anyagokból is összeszerelhető, amelyek mindig megtalálhatók az elektrotechnikai szerelmesek otthonában.

További információ a videóban található.

Nem minden kert- és veteményestulajdonosnak van lehetősége minden nap gondoskodni ültetvényeiről. Időszerű öntözés nélkül azonban nem számíthat jó termésre.

A probléma megoldása az lesz automatikus rendszer, lehetővé téve annak biztosítását, hogy a telephelyén lévő talaj a távolléte alatt a szükséges fokú nedvességet fenntartsa. Minden automatikus öntözés fő eleme a talajnedvesség-érzékelő.

A páratartalom-érzékelő fogalma

A páratartalom-érzékelőnek más neve is van. Nedvességmérőnek vagy páratartalom-érzékelőnek hívják.

Amint az a talajnedvesség-érzékelők képén látható, egy ilyen eszköz egy olyan eszköz, amely két vezetékből áll, amelyek gyenge áramforráshoz vannak csatlakoztatva.

Az elektródák közötti páratartalom növekedésével az áramerősség és az ellenállás csökken, és fordítva, ha nincs elegendő víz a talajban, ezek a mutatók nőnek. A készülék egyszerűen egy gombnyomással bekapcsol.

Kérjük, vegye figyelembe, hogy az elektródák nedves talajban lesznek. Ezért ajánlott a készüléket a kulccsal bekapcsolni. Ez a technika csökkenti a korrózió negatív hatásait.

Miért van szükség erre a készülékre?

A nedvességmérőket nem csak a nyílt terep, hanem üvegházakban is. Az öntözési idő szabályozására a talajnedvesség-érzékelőket használják. Nem kell semmit tennie, csak kapcsolja be a készüléket. Ezután az Ön részvétele nélkül is működni fog.

A kertészeknek és a kertészeknek azonban figyelemmel kell kísérniük az elektródák állapotát, mivel azok korrozív lebomlásnak lehetnek kitéve, és ennek következtében meghibásodhatnak.

Talajnedvesség-érzékelők típusai

Nézzük meg, milyen típusú talajnedvesség-érzékelők léteznek. Általában a következőkre oszthatók:

Kapacitív. Kialakításuk hasonló a légkondenzátorhoz. A munka alapja a levegő dielektromos tulajdonságainak a páratartalomtól függő változása, amely a kapacitás növekedését vagy csökkenését okozza.

Rezisztív. Működésük elve a higroszkópos anyag ellenállásának megváltoztatása attól függően, hogy mennyi nedvességet tartalmaz.

Pszichometriai. Az ilyen érzékelők működési elve és kialakítása bonyolultabb lesz. Az alapja fizikai tulajdon párolgás miatti hőveszteség. A készülék száraz és nedves érzékelőből áll. A köztük lévő hőmérséklet-különbség alapján ítélik meg a levegőben lévő vízgőz mennyiségét.

Törekvés. Ez a típus sok tekintetben hasonló az előzőhöz, a különbség a ventilátorban van, amely a levegőkeverék szivattyúzására szolgál. Az aspirációs nedvességmérő készülékeket gyenge vagy időszakos légmozgású helyeken alkalmazzák.

Hogy melyik páratartalom-érzékelőt válasszuk, az mindegyiktől függ konkrét eset. A készülék kiválasztását a beépített automata öntözőrendszer jellemzői és az Ön pénzügyi lehetőségei is befolyásolják.

Az érzékelő saját készítéséhez szükséges anyagok

Ha úgy dönt, hogy saját maga készít nedvességmérőt, akkor elő kell készítenie:

3-4 mm átmérőjű elektródák – 2 db;
textolit alap;
anyák és alátétek.

Gyártási útmutató

Hogyan készítsünk talajnedvesség-érzékelőt saját kezűleg? Íme egy gyors bemutató:

1. lépés: Rögzítse az elektródákat az alaphoz.
2. lépés Vágja le a szálakat az elektródák végén, és élesítse meg őket hátoldal a talajba való könnyebb bemerítés érdekében.
3. lépés Az alapon lyukakat készítünk, és belecsavarjuk az elektródákat. Mint rögzítő elemek használjon anyákat és alátéteket.
4. lépés Válassza ki a szükséges vezetékeket, amelyek illeszkednek az alátétekhez.
5. lépés Szigetelje az elektródákat. 5-10 cm-rel mélyítjük a talajba.

Jegyzet!

Az érzékelő működéséhez a következők szükségesek: 35 mA áramerősség és 5 V feszültség. Végül három vezetékkel csatlakoztatjuk a készüléket, amelyet a mikroprocesszorhoz kötünk.

A vezérlő lehetővé teszi az érzékelő és a hangjelző kombinálását. Ezt követően jelzést ad, ha a talaj nedvességtartalma meredeken csökken. A hangjelzés alternatívája a villanykörte megvilágítása.

A talajnedvesség-érzékelő kétségtelenül elengedhetetlen dolog a gazdaságban. Ha van nyaralója vagy veteményeskertje, akkor mindenképpen gondoskodjon a beszerzéséről. Sőt, egyáltalán nem kell megvenned a készüléket, hiszen könnyedén elkészítheted magad.

Fotók a talajnedvesség-érzékelőkről

Jegyzet!

A páratartalom mérésére szolgáló készüléket higrométernek vagy egyszerűen páratartalom-érzékelőnek nevezik. BAN BEN Mindennapi élet a páratartalom fontos paraméter, és gyakran nem csak a hétköznapi élet, hanem különféle berendezésekhez, valamint mezőgazdasághoz (talajnedvesség) és még sok máshoz.

Közérzetünk különösen nagyban függ a levegő páratartalmától. Különösen érzékenyek a páratartalomra az időjárástól függő emberek, valamint a magas vérnyomásban, bronchiális asztmában és a szív- és érrendszeri betegségekben szenvedők.

Ha a levegő nagyon száraz, még az egészséges emberek is kellemetlen érzést, álmosságot, viszketést és bőrirritációt éreznek. A száraz levegő gyakran betegségeket okozhat légzőrendszer, kezdve az akut légúti fertőzésekkel és az akut légúti vírusfertőzésekkel, és egészen a tüdőgyulladásig.

Vállalkozásoknál a levegő páratartalma befolyásolhatja a termékek és berendezések biztonságát, illetve a belső térben mezőgazdaság egyértelműen a talaj nedvességének a termékenységre gyakorolt hatása stb páratartalom érzékelők - higrométerek.

Egyes műszaki eszközöket kezdetben a szigorúan előírt fontosságra kalibrálnak, és néha a készülék finomhangolása érdekében fontos elhelyezni pontos érték páratartalom benne környezet.

páratartalom több lehetséges mennyiséggel is mérhető:

A levegő és más gázok páratartalmának meghatározásához a méréseket gramm per köbméterben végezzük, ha a páratartalom abszolút értékéről beszélünk, vagy RH egységekben, ha relatív páratartalomról beszélünk.

Mért páratartalomhoz szilárd anyagok vagy folyadékokban a vizsgált minták tömegének százalékában kifejezett mérések alkalmasak.

A rosszul kevert folyadékok nedvességtartalmának meghatározásához a mértékegység a ppm lesz (hány rész víz van a minta tömegének 1 000 000 részében).

A működési elv szerint a higrométereket a következőkre osztják:

kapacitív;

rezisztív;

termisztor;

optikai;

elektronikus.

A kapacitív higrométerek legegyszerűbb formájukban olyan kondenzátorok, amelyekben levegő dielektrikum a résben. Ismeretes, hogy a levegő dielektromos állandója közvetlenül összefügg a páratartalommal, és a dielektrikum páratartalmának változása a légkondenzátor kapacitásának megváltozásához vezet.

Bonyolultabb lehetőség kapacitív érzékelő a légrés páratartalma olyan dielektrikumot tartalmaz, amelynek dielektromos állandója a páratartalom hatására nagymértékben változhat. Ez a megközelítés jobbá teszi az érzékelő minőségét, mintha levegő lenne a kondenzátorlemezek között.

A második lehetőség a szilárd anyagok víztartalmának mérésére alkalmas. A vizsgált tárgyat egy ilyen kondenzátor lemezei közé helyezzük, például a tárgy lehet egy tabletta, és maga a kondenzátor egy oszcillációs áramkörhöz és egy elektronikus generátorhoz van csatlakoztatva, és megmérjük. természetes frekvencia az így létrejövő áramkört, és a mért frekvencia segítségével „kiszámolják” a tesztminta bevezetésével kapott kapacitást.

Kétségtelenül, ez a módszer van néhány hátránya, például ha a minta páratartalma 0,5% alatti, akkor pontatlan lesz, ráadásul a mért mintát meg kell tisztítani a részecskéktől dielektromos állandó Emellett a mérés során a minta alakja is fontos, a vizsgálat során nem szabad változnia.

A kapacitív páratartalom-érzékelő harmadik típusa a kapacitív vékonyréteg-higrométer. Tartalmaz egy hordozót, amelyre két fésűs elektródát alkalmaznak. Fésűs elektródák játszanak ebben az esetben burkolatok szerepe. Hőmérséklet-kompenzáció céljából az érzékelőbe két további hőmérséklet-érzékelő kerül beépítésre.

Egy ilyen érzékelő két elektródát tartalmaz, amelyeket egy hordozóra helyeznek, és maguk az elektródák tetejére egy viszonylag alacsony ellenállású anyagréteget helyeznek el, amely azonban a páratartalomtól függően nagymértékben változik.

Az alumínium-oxid megfelelő anyag lehet a készülékhez. Ez az oxid jól felszívódik külső környezet víz, közben ellenállásészrevehetően változik. Ennek eredményeként egy ilyen érzékelő mérőáramkörének teljes ellenállása jelentősen függ a páratartalomtól. Így a páratartalom szintjét az átfolyó áram mennyisége jelzi. Az ilyen típusú érzékelők előnye az alacsony ár.

A termisztoros higrométer egy pár azonos termisztorból áll. Egyébként emlékezzünk rá, hogy ez egy nemlineáris elektronikai alkatrész, melynek ellenállása erősen függ a hőmérsékletétől.

Az áramkörben lévő egyik termisztort egy zárt kamrába helyezzük száraz levegővel. A másik pedig egy lyukakkal ellátott kamrában van, amelyen keresztül jellegzetes páratartalmú levegő jut be, aminek az értékét meg kell mérni. A termisztorok hídáramkörbe vannak kötve, a híd egyik átlójára feszültséget kapcsolnak, a másik átlóról leolvasott értékeket vesznek.

Abban az esetben, ha a kimeneti kapcsokon a feszültség nulla, mindkét komponens hőmérséklete egyenlő, így a páratartalom is azonos. Ha nullától eltérő feszültséget kapunk a kimeneten, ez a kamrák páratartalmának különbségét jelzi. Így a páratartalom a mérések során kapott feszültség értékéből kerül meghatározásra.

Egy tapasztalatlan kutatónak jogos kérdése lehet: miért változik a termisztor hőmérséklete, amikor kölcsönhatásba lép a nedves levegővel? A helyzet az, hogy a páratartalom növekedésével a víz elkezd elpárologni a termisztor testéből, miközben a test hőmérséklete csökken, és minél magasabb a páratartalom, annál intenzívebb a párolgás, és annál gyorsabban hűl le a termisztor.

4) Optikai (kondenzációs) páratartalom-érzékelő

Ez a fajta érzékelő a legpontosabb. Az optikai páratartalom-érzékelő működése a „harmatpont” fogalmához kapcsolódó jelenségen alapul. Abban a pillanatban, amikor a hőmérséklet eléri a harmatpontot, a gáz- és folyadékfázisok termodinamikai egyensúlyban vannak.

Tehát, ha az üveget olyan gáznemű környezetbe helyezi, ahol a kutatás időpontjában a hőmérséklet a harmatpont felett van, majd megkezdi ennek az üvegnek a hűtését, akkor egy adott hőmérsékleti értéken a víz kondenzációja megindul. Az üveg felületén kialakuló vízgőz folyékony fázisba kezd átalakulni. Ezt a hőmérsékletetés ez csak a harmatpont lesz.

Tehát a harmatpont hőmérséklete elválaszthatatlanul összefügg, és olyan paraméterektől függ, mint a páratartalom és a környezet nyomása. Ennek eredményeként a nyomás és a harmatpont hőmérséklet mérésének képességével könnyen meghatározható a páratartalom. Ez az elv szolgál a működés alapjául optikai érzékelők páratartalom.

Egy ilyen érzékelő legegyszerűbb áramköre egy világító LED-ből áll tükörfelület. A tükör visszaveri a fényt, megváltoztatja annak irányát, és a fotodetektorra irányítja. Ebben az esetben a tükör fűthető vagy hűthető speciális eszköz nagy pontosságú hőmérséklet szabályozás. Gyakran egy ilyen eszköz egy termoelektromos szivattyú. Természetesen a tükörre egy érzékelő van felszerelve a hőmérséklet mérésére.

A mérések megkezdése előtt a tükör hőmérsékletét olyan értékre kell beállítani, amely nyilvánvalóan magasabb, mint a harmatpont hőmérséklete. Ezután a tükröt fokozatosan lehűtik. Abban a pillanatban, amikor a hőmérséklet elkezdi átlépni a harmatpontot, a vízcseppek azonnal elkezdenek lecsapódni a tükör felületén, és a diódából származó fénysugár ezek miatt megtörik, eloszlik, és ez csökkenéshez vezet. a fotodetektor áramkörében lévő áramban. Keresztül Visszacsatolás a fotodetektor kölcsönhatásba lép a tükör hőmérséklet-szabályozójával.

Tehát a fotodetektortól jelek formájában kapott információ alapján a hőmérséklet-szabályozó pontosan a harmatponttal megegyezően tartja a tükör felületén a hőmérsékletet, és a hőmérséklet-érzékelő ennek megfelelően jelzi a hőmérsékletet. Így ismert nyomás és hőmérséklet mellett a fő páratartalom mutatók pontosan meghatározhatók.

Az optikai páratartalom-érzékelő a legnagyobb pontossággal rendelkezik, más típusú érzékelőkkel nem érhető el, és nincs hiszterézis. Hátránya a legmagasabb ár, valamint a magas energiafogyasztás. Ezenkívül biztosítani kell a tükör tisztaságát.

Az elektronikus légnedvesség-érzékelő működési elve a bármilyen elektromos szigetelőanyagot lefedő elektrolit koncentrációjának megváltoztatásán alapul. Vannak olyan berendezések, amelyek a harmatponthoz kapcsolódnak automatikus fűtéssel.

Gyakran a harmatpontot fent mérik tömény oldat lítium-klorid, amely nagyon érzékeny a minimális páratartalom-változásokra. A maximális kényelem érdekében az ilyen higrométert gyakran hőmérővel is felszerelik. Ez az eszköz nagy pontossággal és alacsony hibával rendelkezik. A környezeti hőmérséklettől függetlenül képes páratartalom mérésére.

Az egyszerű elektronikus higrométerek is népszerűek két elektróda formájában, amelyeket egyszerűen a talajba szúrnak, és a páratartalmat a vezetőképesség mértéke szerint szabályozzák, éppen ettől a páratartalomtól függően. Az ilyen érzékelők népszerűek a ventilátorok körében, mert könnyen konfigurálhatók automatikus öntözéságyak vagy virág cserépben, ha nincs ideje kézzel öntözni, vagy nem kényelmes.

Érzékelő vásárlása előtt gondolja át, hogy mit kell mérnie, relatív vagy abszolút páratartalmat, levegőt vagy talajt, mi a várható mérési tartomány, fontos-e a hiszterézis, és milyen pontosság szükséges. A legpontosabb érzékelő optikai. Ügyeljen az IP védettségi osztályra, az üzemi hőmérséklet-tartományra, attól függően, hogy az érzékelőt milyen konkrét körülmények között fogják használni, a paraméterek megfelelőek-e az Ön számára.